ES2402161A2 - Mixed electric generator (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/54—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by dynamic converters

Abstract

Mixed electric generator. Object of the invention. The mixed electric generator, which the invention proposes, bases its operation on the combination of kinetic and magnetic forces for the generation of alternating electric power from a direct current source. Description of the invention Mixed electric generator composed of a rotor induction generation cycle (18) and a polyamide stator (15) and an inertia flywheel (10) with a dc motor operation, which counteracts the counter electromotive forces generated during the load the coils of the induction cycle and take advantage of the accumulation of kinetic force generated. Applications and technical solution. The proposed invention combines the benefits of the systems of electric generation by induction and the improvement including systems of accumulation of kinetic energy to realize the current inversion of efficient form, improving the performances of the existing electronic systems and ignoring the limitations of these . (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description


GENERADOR ELÉCTRIO MIXTO
MIXED ELECTRIC GENERATOR

OBJETO DE LA INVENCIÓN OBJECT OF THE INVENTION

El generador eléctrico mixto, que la invención propone, basa su funcionamiento en la generación de energía eléctrica alterna a partir de una fuente de corriente continua, combinando motor de corriente continua y generador de corriente alterna en un mismo elemento. Para ello se utiliza un sistema de inducción para la generación de la corriente alterna y un volante de inercia sobre el que se monta un sistema de bobinas que funciona a modo de motor de corriente continua. El estator de la parte de corriente alterna principal por su parte está fabricado en poliamidas especiales y no en chapa de inducción magnética. Se consigue de esta manera reducir las fuerzas contraelectromotrices generadas durante la carga de las bobinas de alterna y se aprovecha al mismo tiempo la acumulación de fuerza cinética generada en el volante, aumentando así el rendimiento respecto a los sistemas convencionales. The mixed electric generator, which the invention proposes, bases its operation on the generation of alternating electric energy from a direct current source, combining DC motor and alternating current generator in the same element. For this, an induction system is used for the generation of the alternating current and a flywheel on which a coil system is mounted that operates as a direct current motor. The stator of the main alternating current part is made of special polyamides and not of magnetic induction plate. In this way, it is possible to reduce the counter-electric forces generated during the charging of the alternating coils and at the same time the accumulation of kinetic force generated in the flywheel is used, thus increasing the performance with respect to conventional systems.

SECTOR DE LA TÉCNICA SECTOR OF THE TECHNIQUE

El generador eléctrico mixto, se engloba en el sector de la técnica de la generación eléctrica, mas concretamente podria englobase en el sector de los generadores por inducción magnética o en el sector de la inversión de corriente continua a corriente alterna en función de si se considera su arquitectura de diseño o su principal aplicación. The mixed electric generator is included in the sector of the technique of electrical generation, more specifically it could be included in the sector of generators by magnetic induction or in the sector of the investment of direct current to alternating current depending on whether it is considered its design architecture or its main application.

ESTADO DE LA TÉCNICA STATE OF THE TECHNIQUE

Si consideramos los dos sectores en los que podriamos englobar la presente invención, podemos señalar que actualmente el sector de los generadores por inducción magnética centra su desarrollo en la generación de energía eléctrica a partir de movimientos mecánicos transformados en corriente eléctrica y diferenciándose entre sí por los diversos métodos de excitación de sus rotores. If we consider the two sectors in which we could encompass the present invention, we can point out that currently the sector of magnetic induction generators focuses its development on the generation of electrical energy from mechanical movements transformed into electrical current and differentiating each other by various methods of excitation of its rotors.

Por su parte, el sector de de la inversión de corriente continua a corriente alterna está prácticamente monopolizada por inversores de corriente que recortan la corriente continua y la filtran posteriormente para conseguir la corriente alterna deseada, basándose siempre en procesos electrónicos. Estos sistemas tienen inconvenientes en su funcionamiento debido a los problemas de recalentamiento que sufren, a las potencias mínimas que pueden tratar y la propia naturaleza electrónica de su arquitectura. On the other hand, the sector of the investment of direct current to alternating current is practically monopolized by current inverters that cut the direct current and filter it subsequently to achieve the desired alternating current, always based on electronic processes. These systems have problems in their operation due to the overheating problems they suffer, the minimum powers they can deal with and the electronic nature of their architecture.

La invención propuesta aúna los beneficios de los sistemas de generación eléctrica por inducción y los mejora incluyendo sistemas de acumulación de energía cinética para realizar la inversión de corriente de forma eficiente, mejorando los rendimientos de los sistemas electrónicos existentes y pasando por alto las limitaciones de estos. The proposed invention combines the benefits of induction power generation systems and improves them including kinetic energy accumulation systems to make the current inversion efficiently, improving the yields of existing electronic systems and ignoring the limitations of these .

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN EXPLANATION OF THE INVENTION

El generador eléctrico mixto, que la invención propone basa su funcionamiento en la generación de energía eléctrica alterna desde una fuente de corriente continua. Para ello cuenta con un sistema de generación de corriente alterna, formado por un rotor excitado por fuente externa y un bobinado primario de alterna en el estator, y de un motor de corriente continua, formado por un bobinado secundario en el estator e imanes permanentes situados en el volante de inercia y excitado por un colector de alimentación. El volante de inercia sobre el que está montado el motor de continua, acumula a su vez energía cinética que ayuda al funcionamiento del sistema y a su rendimiento global. The mixed electric generator, which the invention proposes, bases its operation on the generation of alternating electrical energy from a direct current source. For this, it has an alternating current generation system, formed by a rotor driven by an external source and a primary winding of alternating in the stator, and a direct current motor, formed by a secondary winding in the stator and permanent magnets located on the flywheel and excited by a feed manifold. The flywheel on which the continuous motor is mounted, in turn accumulates kinetic energy that helps the operation of the system and its overall performance.

Otra característica importante de la invención es la utilización de un estator de poliamidas, haciendo que el campo eléctrico del rotor funcione sin que exista atracción hacia el estator que frene su movimiento. Another important feature of the invention is the use of a polyamide stator, causing the electric field of the rotor to function without any attraction to the stator that slows its movement.

Cuando la máquina empieza su funcionamiento, las secciones de alterna y continua se excitan por separado. Inicialmente se excita el motor de continua, de forma que el campo creado actúa sobre los imanes montados sobre el volante de inercia y pone por lo tanto a este en movimiento. De esta manera, todo el eje del generador empieza a girar hasta alcanzar su régimen de giro nominal, momento en el que se excita el rotor del generador de corriente alterna para empezar a recoger el campo inducido en el estator principal de poliamidas. La energía cinética acumulada hasta ese momento en el volante de inercia ayuda al movimiento del sistema, reduciendo así las pérdidas generadas por las fuerzas contraelectromotrices inducidas. When the machine starts its operation, the alternating and continuous sections are excited separately. Initially the continuous motor is excited, so that the created field acts on the magnets mounted on the flywheel and therefore puts it in motion. In this way, the entire axis of the generator begins to rotate until it reaches its nominal rotation regime, at which time the rotor of the alternating current generator is excited to start collecting the induced field in the main stator of polyamides. The kinetic energy accumulated up to that moment in the flywheel helps the movement of the system, thus reducing the losses generated by the induced counter-electromotive forces.

De esta manera se consigue generar corriente eléctrica senoidal desde una fuente de energía eléctrica continua sin necesidad de utilizar equipos electrónicos para ello. In this way it is possible to generate sinusoidal electric current from a source of continuous electrical energy without using electronic equipment for it.

EXPLICACIÓN DE LAS FIGURAS EXPLANATION OF THE FIGURES

La figura nO} corresponde a una vista en alzado lateral debidamente seccionado del objeto de la invención, relativo a un generador eléctrico mixto en su modo preferente de realización. Figure nO} corresponds to a properly sectioned side elevation view of the object of the invention, relative to a mixed electric generator in its preferred embodiment.

Está constituido, a partir de un eje primario (1) sobre el que estarán montados todos los elementos móviles de equipo. Este eje principal (1) está soportado de un lado por el soporte de chasis (2) y del otro por el chasis portador principal (25). It is constituted, from a primary axis (1) on which all the mobile equipment elements will be mounted. This main shaft (1) is supported on one side by the chassis support (2) and on the other by the main carrier chassis (25).

Para la alimentación del motor de continua se utiliza un colector de delgas (5), alimentado por el sistema compuesto por la escobilla de alimentación (6), el colector (7) y la escobilla (8). To feed the DC motor, a thin collector (5) is used, powered by the system consisting of the feeding brush (6), the collector (7) and the brush (8).

Como se ha señalado anteriormente, el volante de inercia (10) girará de forma solidaria al eje primario (1) y será portador en su parte interior de los imanes permanentes (12). As noted above, the flywheel (10) will rotate in solidarity with the primary axis (1) and will be a carrier inside its permanent magnets (12).

También de forma solidaria al eje se cuenta con el rotor de poliamidas principal (18), el cual es portador de los imanes permanentes (17) Y de las bobinas de carga (19). Se fijan así mismo sobre el eje primario (1) el ventilador (20) y los anillos de alimentación (22) que recibirán la energía eléctrica del porta escobillas (21). Also in solidarity with the shaft is the main polyamide rotor (18), which is a carrier of the permanent magnets (17) and of the loading coils (19). The fan (20) and the supply rings (22) that will receive the electric power of the brush holder (21) are also fixed on the primary axis (1).

El chasis portador principal (25) alberga así mismo en su parte interior el estator de poliamidas especial (15), sobre el que se montan las bobinas de carga (16). Sobre este mismo estator se fija el estator superior (13), que dispone en su interior de las bobinas de trabajo (14). The main carrier chassis (25) also houses the special polyamide stator (15), on which the loading coils (16) are mounted. The upper stator (13) is fixed on this same stator, which has inside the working coils (14).

La invención presenta la posibilidad de agregar o disminuir elementos a la propia máquina según el cálculo de energía que se precise. A los elementos citados se unen otros de fijación y montaje, siendo todos lo representados en la figura los siguientes: The invention presents the possibility of adding or reducing elements to the machine itself according to the calculation of energy required. To the mentioned elements are attached other fixing and assembly, all of which are represented in the figure the following:

• •
Elementos móviles: Eje primario (1) Colector delgas (5) Anillo de alimentación (7) Separador eléctrico (9) Volante de inercia (10) Separador volante (11) Imanes permanentes (12) Imanes permanentes (17) Rotor principal (18) Bobinas de trabajo (19) Ventilador (20) Anillos de alimentación rotor principal (22) Mobile elements: Primary Axis (1) Thin Collector (5) Feeding Ring (7) Electric Separator (9) Flywheel (10) Flywheel Separator (11) Permanent magnets (12) Permanent magnets (17) Main rotor (18) Work coils (19) Fan (20) Main rotor feed rings (22)

• •
Elementos fijos: Soporte chasis portador eje (2) Separador aislante (3) Anillo fijador colector delgas (4) Escobillas alimentación delgas (6) Escobillas de alimentación (8) Estatorsuperior(13) Bobinas de trabajo (14) Estator de poliamidas principal (15) Bobinas de carga (16) Porta escobillas (21) Rodamientos de giro (23) Fixed items: Shaft carrier chassis support (2) Insulating separator (3) Sealing ring, thin collector (4) Brush feeding thin (6) Power brushes (8) Upper Stators (13) Work coils (14) Main Polyamide Stator (15) Charging Coils (16) Brush holder (21) Spinning bearings (23)

Soporte alojador de rodamientos (24) Chasis portador principal (25) Bearing support bracket (24) Main carrier chassis (25)

MODO PREFERENTE DE REALIZACIÓN PREFERRED MODE OF EMBODIMENT

5 La forma preferente de realización de la invención corresponde a lo reflejado en la figura n01. La bancada fija está constituida por dos partes independientes (2) y (25), sobre las que se montan los diferentes elementos. 5 The preferred embodiment of the invention corresponds to that shown in Figure n01. The fixed bench consists of two independent parts (2) and (25), on which the different elements are mounted.

El motor de corriente continua se compone de un rotor exterior compuesto por los imanes permanentes (12) montados sobre el volante de inercia (10), y un estator interior The DC motor consists of an outer rotor composed of permanent magnets (12) mounted on the flywheel (10), and an internal stator

10 compuesto por las bobinas de trabajo (14) montadas sobre el estator superior (13). La excitación del estator de este motor se realiza de forma independiente a través del conjunto escobillas de alimentación de delgas (6), anillo de alimentación (7) y escobillas de alimentación (8). El generador de corriente alterna se compone de un rotor interior compuesto por los imanes permanentes (17) Y las bobinas de trabajo (19) montadas sobre el rotor principal (18) y 15 un estator de poliamidas principal (15) en su exterior. El rotor de este generador está alimentado a través del conjunto de alimentación formado por el porta escobillas (21) Y los anillos de alimentación del rotor principal (22). 10 composed of the work coils (14) mounted on the upper stator (13). The excitation of the stator of this motor is carried out independently through the set of thinner feeding brushes (6), feeding ring (7) and feeding brushes (8). The alternating current generator consists of an inner rotor composed of permanent magnets (17) and working coils (19) mounted on the main rotor (18) and a stator of main polyamides (15) on its outside. The rotor of this generator is fed through the feed assembly formed by the brush holder (21) and the main rotor feed rings (22).

La invención se reserva la posibilidad de posibles cambios necesarios como mayor número de volantes de inercia, la instalación de bobinas de carga según el cálculo y disefio para 20 diferentes potencias de suministro, preferentemente en mayor número de bobinas de carga. The invention reserves the possibility of possible necessary changes such as a greater number of flywheels, the installation of loading coils according to the calculation and design for 20 different supply powers, preferably in a larger number of loading coils.

Claims (1)

REIVINDICACIONES 10 Generador eléctrico mixto, de funcionamiento basado en la generación de energía eléctrica alterna a partir de una fuente de corriente continua caracterizado por combinar un generador de corriente alterna y un motor de corriente continua montado sobre un volante de 5 inercia; estando constituido el motor de corriente continua por un volante de inercia (10), los imanes permanentes (12) y sus fijaciones correspondientes al eje (1), el estator de poliamidas 10 Mixed electric generator, operating based on the generation of alternating electrical energy from a direct current source characterized by combining an alternating current generator and a direct current motor mounted on a flywheel of 5 inertia; the DC motor being constituted by a flywheel (10), the permanent magnets (12) and their fixations corresponding to the axis (1), the polyamide stator (13) con sus bobinas de trabajo (14), alimentado a través del colector de delgas (5) instalado en el anillo fijador de colector de delgas (4) y la escobilla de alimentación (6) unida al colector de alimentación (7) y actuando como motor de corriente continua poniendo en movimiento el eje (13) with its work coils (14), fed through the thinner manifold (5) installed in the thinner manifold fixing ring (4) and the feeding brush (6) attached to the feeding manifold (7) and acting as a direct current motor by moving the shaft 10 (1) que transmite su movimiento a un generador de corriente alterna constituido por un rotor principal (18) alimentado por corriente continua a través del portaescobillas (21) Y los anillos de alimentación rotor principal (18) y montadas sobre él las bobinas de trabajo (19) y los imanes permanentes (17) y las bobinas de carga (16) montadas a su vez sobre el estator de poliamidas principal (15) y que suministrarán la corriente eléctrica alterna generada. 10 (1) that transmits its movement to an alternating current generator consisting of a main rotor (18) fed by direct current through the brush holder (21) and the main rotor feed rings (18) and mounted on it the coils of work (19) and permanent magnets (17) and load coils (16) mounted in turn on the main polyamide stator (15) and which will supply the generated alternating electric current. FIGl  FIGl   11 eleven 1413 12 1413 12 10 8 5 4 3 2 1 10 8 5 4 3 2 1 21 20 18 19 21 20 18 19 I I I I 24232225 9 7 6 24232225 9 7 6
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